JP4456926B2 - 免震装置の耐火被覆構造 - Google Patents

Description

この発明は、建築物の中間階免震層に設置された免震装置の耐火被覆構造の技術分野に属する。

建築物の中間階免震層に設置された免震装置の荷重支持能力が火災時に低下しないように、従来から免震装置を耐火被覆する技術は種々開発されており、公知である。そのなかでも代表的な被覆構造としては、分割摺動型（特許文献１）、多段スライド型（特許文献２）、提灯型（特許文献３）、巻き付け型（特許文献４）、パネル回転型（特許文献５）の被覆構造を挙げることができるが、免震装置の定期的なメンテナンスが困難であったり、意匠性が劣るなどの問題点を有していた。

そこで、本出願人は以下の被覆構造を開発し、特許出願している。当該被覆構造は、耐火パネルをけい酸カルシウム板とその両面の表面鋼板とで構成し、その上端部を上部構造体にヒンジ機構によって回転可能に取り付けた構造とすることで、意匠性に優れ、メンテナンスが容易な被覆構造を実現している（特許文献６）。

特開平１０−２２７１５号公報 特開平１１−７１９３８号公報 特開平３−８７４４３号公報 特開平１０−１８４３３号公報 実公平７−１３６９号公報 特開２００２−１６１５９４号公報

上記特許文献６の第５図には、耐火パネルの取り付け構造の一例として、同耐火パネルの上端部を外方からヒンジ機構によって上部構造体に取り付けた形態が開示されている。しかし、前記取り付け構造によれば、耐火パネルの重心が外側に位置し、同耐火パネルが自然に外方へ回転して開いてしまう虞がある。そのため、隣接する耐火パネル相互は復元力の強いスプリングなどの復元部材（以下単に、復元部材と省略する場合がある。）で連結して前記耐火パネルの不用意な回転を抑制する必要がある。従って、耐火パネルの取り付け構造の如何によっては、復元部材の復元力が強いが故に施工が煩雑であったり、メンテナンス時の弊害になったりする問題が生じる。つまり、上記特許文献６の被覆構造は、未だ改良の余地が残された技術である。

本発明の目的は、耐火パネルを上端部における厚さ方向の略中央位置で回転可能に支持することで、耐火パネルの重心を厚さ方向の略中央に位置させ、不用意に外方へ開く回転を防ぐことができ、よって復元部材は必ずしも必要でなく、念のため隣接する耐火パネル相互を復元部材で連結するにしても、復元力が弱くても良く、したがって施工が簡易で、メンテナンスが容易な免震装置の耐火被覆構造を提供することである。

上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る免震装置の耐火被覆構造は、
建築物の中間階免震層の上部構造体と下部構造体との間に設置された免震装置の耐火被覆構造であって、
下部構造体２ｂの上面外周に沿って、免震装置１の下側フランジを下部構造体２ｂと接合したボルト６又はナットの天端よりも若干せいが高い耐火ボード等の耐火性を有する部材７が下側フランジ５の外周部位に設置されていること、
上部構造体２ａの下面に、同上部構造体２ａの下面外周に沿って矩形に配置された耐火パネル８の上部を回転可能に支持しヒンジ機構９を構成する一方の平板１０が接合されており、この平板１０の外方側端部に形成したヒンジ筒１０ｂと、Ｌ形板１１の水平面部１５の外方側端部に形成したヒンジ筒１１ａとを回転軸１２により連結してヒンジ機構９が構成され、前記Ｌ形板１１の水平面部１５は耐火パネル８の厚さの略半分の長さ寸法とされ、鉛直面部１６が耐火パネル８の内側面の上端部と接合されていること、
上部構造体２ａにおける上記耐火パネル８の内側面の四隅位置に、ストッパー金物１９が取り付けられていること、
上部構造体２ａの下面又は耐火パネル８の上面、及び耐火ボード等の耐火性を有する部材７の上面又は耐火パネル８の下面、並びに隣接する耐火パネル８相互の小口の少なくとも一方にガスケット２１又は加熱発泡ゴム２０が設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１に記載した免震装置の耐火被覆構造において、
ストッパー金物を挟んで直角に隣接する２辺の耐火パネルは相互にスプリングなどの復元部材によって連結されていることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載した免震装置の耐火被覆構造において、
耐火パネルの内側面の下端部にＬ型金物等の水平部材が設けられており、同水平部材の下面に加熱発泡ゴムが設けられていることを特徴とする。

本発明に係る免震装置の耐火被覆構造は、耐火パネルの上端部における厚さ方向の略中央位置をヒンジ機構で回転可能に支持しているので、支持された耐火パネルの重心は厚さ方向の略中央に位置し、不用意に外方へ回転して開くことがない。そのため、隣接する耐火パネル相互をスプリングなどの復元部材で連結する必要性は特にない。念のため復元部材で連結するにしても、その復元力は弱くて良く、取り扱いが容易な復元部材を使用でき、施工が簡易である。しかも、隣接する耐火パネル相互を復元部材で連結しても、耐火パネルは人力によって簡単に開けることができるので、同耐火パネルを開いて復元部材を取り外し、ボルトを緩めるだけで、簡単に耐火パネルを取り外すことができ、免震装置のメンテナンスを容易にできる。

以下に、請求項１〜請求項３に記載した発明に係る免震装置の耐火被覆構造（以下、単に被覆構造と云う場合がある。）の実施例を、図１〜図９に基づいて説明する。本発明の被覆構造は、ビルやマンション等の建築物の中間階免震層の上部構造体と下部構造体との間に設置された免震装置１の荷重支持能力が火災時に低下しないように実施される。ちなみに、本実施形態では、断面が四角形状の上部柱２ａと下部柱２ｂの間に設置された免震装置１を耐火被覆している。

免震装置１は、積層ゴム３の上下にフランジ４、５を有する通例の免震装置であり、その上側フランジ４は上部柱２ａにボルト６で剛強に連結され、下側フランジ５は下部柱２ｂにボルト６で剛強に連結されている。

下部柱２ｂの上面外周に沿って、すなわち前記免震装置１の下側フランジ５の周辺部には、同フランジ５を下部柱２ｂに接合したボルト６の天端よりも若干せいが高い耐火ボード７が下側フランジ５の外周部位に設置されている（図１及び図２を参照）。耐火ボード７はけい酸カルシウム板などの耐火部材で構成されており、上面は平滑な仕上げ面に加工されている。そして、この外周側面は、意匠性を良くするために化粧鋼板又はステンレス鋼板が設けられている（図示を省略）。

前記耐火ボード７と上部柱２ａとの間で免震装置１の四方を取り囲む矩形状の配置に、すなわち上下の柱２ａ、２ｂの外周に沿って配置された４枚の耐火パネル８…の上部を回転可能に支持するヒンジ機構９が、上部柱２ａの下面に、各辺毎に２個ずつ設けられている（図２を参照）。具体的には、前記ヒンジ機構９は、図３及び図５に示すように、平板１０の外方側端部に形成したヒンジ筒１０ｂと、Ｌ形板１１の上端の水平面部１５の外方側端部に形成したヒンジ筒１１ａとが回転軸１２によって連結されて成る。前記平板１０は、そのボルト穴１０ａが上部柱２ａへ打設したアンカーボルト１３に通され、同アンカーボルト１３にナット１４がネジ込まれて相互に接合されている。前記ヒンジ機構９のＬ形板１１の水平面部１５は、後述するガスケット２１の設置を考慮して、耐火パネル８の厚さの略半分の長さ寸法とされいる。そして、内方側の端部から連続する鉛直面部１６には、耐火パネル８の内側面の上端部を接合するべくボルト穴１６ａが形成され、後述するように耐火パネル８とボルト１７で接合されている。ちなみに、ヒンジ機構９の外径は、耐火パネル８が約４５°外方へ回転した際に上端外縁が上部柱２ａと接触しないクリアランスＨを形成するべく、同クリアランス相当分の大きさとされている。

前記ヒンジ機構９に接合される耐火パネル８は、けい酸カルシウム板などの耐火部材を芯材とし、その内外両面を化粧鋼板又はステンレス鋼板で被覆したサンドイッチ構造とされている。耐火パネル８の高さは、上述したように上方にクリアランスＨを形成するだけでなく、下方にもクリアランスＨを形成するべく耐火ボード７と上部柱２ａの間の高さより若干低く形成されている（図１を参照）。そして、耐火パネル８の厚さ方向に貫通するボルト穴８ａが、上記ヒンジ機構９のボルト穴１６ａに対応する位置に形成されている（図５を参照）。なお、耐火パネル８のボルト穴８ａは、ボルト１７を挿入した際に同ボルト１７の頭が突き出ないように、ボルト頭の収納部８ｂが形成されている。

前記耐火パネル８は、ボルト穴８ａがヒンジ機構９を構成するＬ形板１１のボルト穴１６ａと同心位置に配置され、同ボルト穴８ａと１６ａにボルト１７が通され、ナット１８がネジ込まれて相互に接合されている。その結果、ヒンジ機構９の回転軸１２は耐火パネル８の上端部における略中央位置に配置されることになる。すなわち、耐火パネル８は上端部における厚さ方向の略中央位置で支持されているため、支持された耐火パネル８の重心は厚さ方向の略中央に位置し、不用意に外方へ回転して開くことがない。そのため、スプリングなどの復元部材を設ける必要が無く、施工が簡易である。しかも、ボルト１７を緩めるだけで、簡単に耐火パネル８を取り外すことができ、免震装置１のメンテナンスが容易である。

上部柱２ａにおける耐火パネル８の内側面の四隅位置には、耐火パネル８の内方への回転を防ぐためのストッパー金物１９が設置されている。通常時及び火災時に耐火パネル８を安定させるためである。

耐火パネル８の上下面及び左右の側面には、火災時における火熱の流入を防止するために、所定の耐火性能を有するブチルゴム系等の加熱発泡ゴム２０が設けられている（図４〜図６を参照）。火災時には、前記加熱発泡ゴム２０が発泡し、耐火パネル８の上下のクリアランスＨ及び左右の小口からの火熱の流入を防ぐことができる。なお、耐火パネル８の上面には、図５及び図６に示すように、前記加熱発泡ゴム２０に加えて、シリコーン系等のガスケット２１を併設すると良い。この場合、ヒンジ機構５の回転軸１２近傍に設けられたガスケット２１は、火災時において同ヒンジ機構５の破損を防ぎ、通常時においてはヒンジ機構９が外方から見えないように目隠しの役目を担う。但し、ガスケット２１は省略することもできる。

上記構成の被覆構造は、地震などで水平変位が生じると、図７に示すように、水平変形側に位置する耐火パネル８が、上記ストッパー金物１９によって内方への回転が防がれ、略鉛直状態を保ったまま水平移動する。他方側の耐火パネル８は、免震装置１に接触するまで略鉛直状態を保ったまま水平移動し、接触してからは免震装置１に押し出されるように外方へ回転追従する。揺れ戻しの際には、回転追従した耐火パネル８は、重心が厚さ方向の略中央位置にあるので、同耐火パネル８の自重によって自然に内方へ回転し、ストッパー金物１９に接触して元の形態に復元される。

なお、本実施形態では、ストッパー金物１９を挟んで直角に隣接する２辺の耐火パネル８、８相互をスプリングなどの復元部材で連結していないが、この限りでない。図２及び図４に一点破線で示すように、念のため、隣接する耐火パネル８、８相互をスプリングなどの復元部材２２で連結しても良い（請求項２記載の発明）。耐火パネル８は不用意に外方へ回転して開くことが無い構成で支持されているので、復元力が弱くて良く、取り扱いが容易な復元部材２２を使用でき、施工が簡易である。しかも、耐火パネル８は人力によって簡単に開けることができるので、同耐火パネル８を開いて復元部材２２を取り外し、ボルトを１７と緩めると、簡単に耐火パネル８を取り外すことができ、免震装置のメンテナンスが容易である。

また、火熱の流入を確実に防ぐべく、図８に示すように、耐火パネル８の内側面の下端部にＬ型金物２３（但し、水平方向に延長できる部材であれば良い。）を設け、同Ｌ型金物２３の下面にも加熱発泡ゴム２０を設けると良い（請求項３記載の発明）。加熱発泡ゴム２０の水平方向への設置領域が広がり、図９に示すように、万一、火災時に耐火パネル８が外方に開いても、確実に耐火ボード７と耐火パネル８とのクリアランスを塞いで、火熱の流入を防ぐことができる。

上記実施形態では、免震装置１の下側フランジ５の周辺部に耐火ボード７を設置したが、耐火性を有する部材、例えばモルタルを設置しても同様に実施できる。

上記実施形態では、けい酸カルシウム板を芯材とし、その内外両面を化粧鋼板又はステンレス鋼板で被覆したサンドイッチ構造とされた耐火パネル８を用いたが、化粧鋼板又はステンレス鋼板で被覆していない耐火パネルを用いて実施することもできる。

本発明に係る免震装置の耐火被覆構造を概念的に示した立面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図を左側に、Ｂ−Ｂ矢視断面図を右側に示した図である。 耐火パネルとヒンジ機構及びストッパー金物の取り合い構造を示した図である。 図３のＣ−Ｃ矢視断面図である。 ヒンジ機構の周辺を拡大して示した断面図である。 耐火パネルと上部柱とのクリアランスにおいてヒンジ機構が無い部位に配置された加熱発泡ゴムとガスケットを示した断面図である。 本発明に係る免震装置の耐火被覆構造の水平変位時を概念的に示した立面図である。 異なる耐火パネルの下部構造を示した立面図である。 図８の耐火パネルの下部構造において、火災時に外方に回転して開いた状態を示した立面図である。

符号の説明

１ 免震装置
２ａ 上部柱（上部構造体）
２ｂ 下部柱（下部構造体）
３ 積層ゴム
４、５ フランジ
６ ボルト
７ 耐火ボード
８ 耐火パネル
９ ヒンジ機構
１０ 平板
１１ Ｌ形板
１２ 回転軸
１５ Ｌ形板の水平面部
１６ Ｌ形板の鉛直面部
１９ ストッパー金物
２０ 加熱発泡ゴム
２１ ガスケット
２２ スプリングなどの復元部材
２３ Ｌ型金物

Claims (3)

1. 建築物の中間階免震層の上部構造体と下部構造体との間に設置された免震装置の耐火被覆構造であって、
   下部構造体の上面外周に沿って、免震装置の下側フランジを下部構造体と接合したボルト又はナットの天端よりも若干せいが高い耐火ボード等の耐火性を有する部材が下側フランジの外周部位に設置されていること、
   上部構造体の下面に、同上部構造体の下面外周に沿って矩形に配置された耐火パネルの上部を回転可能に支持しヒンジ機構を構成する一方の平板が接合されており、この平板の外方側端部に形成したヒンジ筒と、Ｌ形板の水平面部の外方側端部に形成したヒンジ筒とを回転軸により連結してヒンジ機構が構成され、前記Ｌ形板の水平面部は耐火パネルの厚さの略半分の長さ寸法とされ、鉛直面部が耐火パネルの内側面の上端部と接合されていること、
   上部構造体における上記耐火パネルの内側面の四隅位置に、ストッパー金物が取り付けられていること、
   上部構造体の下面又は耐火パネルの上面、及び耐火ボード等の耐火性を有する部材の上面又は耐火パネルの下面、並びに隣接する耐火パネル相互の小口の少なくとも一方にガスケット又は加熱発泡ゴムが設けられていることを特徴とする、免震装置の耐火被覆構造。
2. ストッパー金物を挟んで直角に隣接する２辺の耐火パネルは相互にスプリングなどの復元部材によって連結されていることを特徴とする、請求項１に記載した免震装置の耐火被覆構造。
3. 耐火パネルの内側面の下端部にＬ型金物等の水平部材が設けられており、同水平部材の下面に加熱発泡ゴムが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した免震装置の耐火被覆構造。

Images